Gossen MetraWatt APLUS Benutzerhandbuch

Gossen MetraWatt
Marke
Gossen MetraWatt
Modell
APLUS
Typ
Benutzerhandbuch
Geräte-Handbuch
APLUS-LED
Betriebsanleitung APLUS mit LED-Display oder ohne Display
157 661-18 10/2015
Camille Bauer Metrawatt AG
Aargauerstrasse 7
CH-5610 Wohlen / Schweiz
Telefon: +41 56 618 21 11
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E-Mail: info@cbmag.com
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Rechtliche Hinweise
Warnhinweise
In diesem Dokument werden Warnhinweise verwendet, welche zur persönlichen Sicherheit und zur
Vermeidung von Sachschäden befolgt werden müssen. Je nach Gefährdungsstufe werden folgende Symbole
verwendet:
Ein Nichtbeachten führt zu Tod oder schwerer Körperverletzung.
Ein Nichtbeachten kann zu Sach- oder Personenschäden führen.
Ein Nichtbeachten kann dazu führen, dass das Gerät nicht die
erwartete Funktionalität erfüllt oder beschädigt wird.
Qualifiziertes Personal
Das in diesem Dokument beschriebene Produkt darf nur von Personal gehandhabt werden, welches für die
jeweilige Aufgabenstellung qualifiziert ist. Qualifiziertes Personal hat die Ausbildung und Erfahrung um Risiken
und Gefährdungen im Umgang mit dem Produkt erkennen zu können. Es ist in der Lage die enthaltenen
Sicherheits- und Warnhinweise zu verstehen und zu befolgen.
Bestimmungsgemässer Gebrauch
Das in diesem Dokument beschriebene Produkt darf nur für den von uns beschriebenen Anwendungszweck
eingesetzt werden. Die in den technischen Daten angegebenen maximalen Anschlusswerte und zulässigen
Umgebungsbedingungen müssen dabei eingehalten werden. Für den einwandfreien und sicheren Betrieb des
Gerätes wird sachgemässer Transport und Lagerung sowie fachgerechte Lagerung, Montage, Installation,
Bedienung und Wartung vorausgesetzt.
Haftungsausschluss
Der Inhalt dieses Dokuments wurde auf Korrektheit geprüft. Es kann trotzdem Fehler oder Abweichungen
enthalten, so dass wir für die Vollständigkeit und Korrektheit keine Gewähr übernehmen. Dies gilt insbesondere
auch für verschiedene Sprachversionen dieses Dokuments. Dieses Dokument wird laufend überprüft und
ergänzt. Erforderliche Korrekturen werden in nachfolgende Versionen übernommen und sind via unsere
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verfügbar.
Rückmeldung
Falls Sie Fehler in diesem Dokument feststellen oder erforderliche Informationen nicht vorhanden sind, melden
Sie dies bitte via E-Mail an:
customer-support@camillebauer.com
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Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung ......................................................................................................................... 5
1.1 Bestimmung des Dokuments ................................................................................................... 5
1.2 Lieferumfang ........................................................................................................................... 5
1.3 Weitere Unterlagen ................................................................................................................. 5
2. Sicherheitshinweise ........................................................................................................ 6
3. Geräte-Übersicht ............................................................................................................. 6
3.1 Kurzbeschreibung ................................................................................................................... 6
3.2 Mögliche Betriebsarten ............................................................................................................ 7
3.3 Überwachung und Alarmierung ............................................................................................... 8
3.3.1 Alarmierungskonzept ........................................................................................................................... 8
3.3.2 Logik-Bausteine .................................................................................................................................10
3.3.3 Grenzwerte.........................................................................................................................................11
3.3.4 Reihenfolge der Auswertung..............................................................................................................12
3.4 Freies Modbus-Abbild............................................................................................................ 13
4. Mechanischer Einbau .................................................................................................... 14
4.1 Schalttafel-Ausschnitt ............................................................................................................ 14
4.2 Einbau des Gerätes ............................................................................................................... 14
4.3 Demontage des Gerätes ....................................................................................................... 14
5. Elektrische Anschlüsse ................................................................................................ 15
5.1 Allgemeine Warnhinweise ..................................................................................................... 15
5.2 Klemmenbelegung der I/Os ................................................................................................... 16
5.3 Mögliche Leiterquerschnitte und Drehmomente..................................................................... 16
5.4 Eingänge ............................................................................................................................... 17
5.5 Rogowski-Stromeingänge ..................................................................................................... 21
5.6 Hilfsenergie ........................................................................................................................... 22
5.7 Relais .................................................................................................................................... 22
5.8 Digitale Ein- und Ausgänge ................................................................................................... 23
5.9 Analoge Ausgänge ................................................................................................................ 25
5.10 Modbus-Schnittstelle RS485 X4 und / oder X8 ...................................................................... 25
5.11 Profibus DP-Schnittstelle ....................................................................................................... 26
6. Inbetriebnahme .............................................................................................................. 27
6.1 Software-Installation CB-Manager ......................................................................................... 27
6.2 Parametrierung der Gerätefunktionen ................................................................................... 28
6.3 Überprüfen der Installation .................................................................................................... 29
6.4 Installation von Ethernet-Geräten .......................................................................................... 30
6.4.1 Anschluss ........................................................................................................................................30
6.4.2 Netzwerk-Installation mit Hilfe der CB-Manager Software .............................................................31
6.4.3 Netzwerk-Installation mit Hilfe der lokalen Programmierung ..........................................................32
6.4.4 Zeitsynchronisation via NTP-Protokoll ............................................................................................33
6.4.5 TCP-Ports für die Datenübertragung ..............................................................................................33
6.5 Installation von Profibus DP-Geräten ..................................................................................... 34
6.6 Schutz vor Veränderung von Gerätedaten ............................................................................. 35
7. Bedienen des Gerätes ................................................................................................... 36
7.1 Anzeige- und Bedienelemente ............................................................................................... 36
7.2 Bedien-Modi .......................................................................................................................... 37
7.3 Einstellen der Anzeige-Helligkeit ........................................................................................... 38
7.4 Anzeige-Modi ........................................................................................................................ 39
7.5 Zähler-Ablesung .................................................................................................................... 42
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7.6 Alarm-Behandlung ................................................................................................................ 43
7.6.1 Alarmstatus-Anzeige auf dem Display .............................................................................................. 43
7.6.2 Alarmtext-Anzeige auf dem Display .................................................................................................. 43
7.6.3 Quittieren von Alarmen via Display ................................................................................................... 44
7.7 Rücksetzen von Messwerten ................................................................................................ 45
7.8 Konfiguration ......................................................................................................................... 46
7.8.1 Auswahl des zu ändernden Parameters ........................................................................................... 50
7.8.2 Diskrete Auswahl .............................................................................................................................. 51
7.8.3 Einstellwerte ...................................................................................................................................... 51
7.9 Datenlogger .......................................................................................................................... 52
7.9.1 Aktivieren der Datenlogger-Aufzeichnung ........................................................................................ 52
7.9.2 SD-Card ............................................................................................................................................ 52
7.9.3 Zugriff auf die Loggerdaten ............................................................................................................... 53
7.9.4 Loggerdaten-Analyse ........................................................................................................................ 53
8. Instandhaltung, Wartung und Entsorgung .................................................................. 54
8.1 Schutz der Datenintegrität ..................................................................................................... 54
8.2 Kalibration und Neuabgleich ................................................................................................. 54
8.3 Reinigung .............................................................................................................................. 54
8.4 Batterie ................................................................................................................................. 54
8.5 Entsorgung ........................................................................................................................... 54
9. Technische Daten .......................................................................................................... 55
10. Massbilder ...................................................................................................................... 60
Anhang ................................................................................................................................. 62
A Beschreibung der Messgrössen .................................................................................. 62
A1 Grund-Messgrössen.............................................................................................................. 62
A2 Oberschwingungs-Analyse ................................................................................................... 65
A3 Netz-Unsymmetrie ................................................................................................................ 66
A4 Blindleistung ......................................................................................................................... 67
A5 Mittelwerte und Trend ........................................................................................................... 69
A6 Zähler ................................................................................................................................... 70
B Anzeige-Matrizen im FULL-Modus ............................................................................... 71
B0 Verwendete Kurzbezeichnungen der Messgrössen .............................................................. 71
B1 Anzeige-Matrix Einphasennetz .............................................................................................. 78
B2 Anzeige-Matrix Split-phase (Zweiphasen-Netz)..................................................................... 79
B3 Anzeige-Matrix Dreiphasennetz gleichbelastet ...................................................................... 80
B4 Anzeige-Matrix Dreiphasennetz ungleichbelastet .................................................................. 81
B5 Anzeige-Matrix Dreiphasennetz ungleichbelastet, Aron ........................................................ 82
B6 Anzeige-Matrix Vierleiternetz gleichbelastet .......................................................................... 83
B7 Anzeige-Matrix Vierleiternetz ungleichbelastet ...................................................................... 84
B8 Anzeige-Matrix Vierleiternetz ungleichbelastet, Open-Y ........................................................ 85
B9 Anzeige-Matrix der Leistungs-Mittelwerte .............................................................................. 86
C Konformitätserklärung .................................................................................................. 87
C1 CE-Konformität ..................................................................................................................... 87
C2 FCC statement ...................................................................................................................... 88
Stichwortverzeichnis .......................................................................................................... 89
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1. Einleitung
1.1 Bestimmung des Dokuments
Dieses Dokument beschreibt das universelle Messgerät für Starkstromgrössen APLUS. Es richtet sich an:
• Installateure und Inbetriebsetzer
• Service- und Wartungspersonal
• Planer
Gültigkeitsbereich
Dieses Handbuch ist für alle Hardware-Varianten des A
PLUS mit LED-Display oder ohne Display gültig.
Gewisse in diesem Handbuch beschriebene Funktionen sind nur verfügbar, falls die dazu erforderlichen
optionalen Komponenten im Gerät enthalten sind.
Vorkenntnisse
Allgemeine Kenntnisse der Elektrotechnik sind erforderlich. Für Montage und Anschluss wird die Kenntnis
der landesüblichen Sicherheitsbestimmungen und Installationsnormen vorausgesetzt.
1.2 Lieferumfang
• Messgerät APLUS
• Sicherheitshinweise (mehrsprachig)
• Software- und Dokumentations-CD
• Anschluss-Set Grundgerät: Steckklemmen und Befestigungsbügel
• Optional: Anschluss-Set I/O-Erweiterung: Steckklemmen
1.3 Weitere Unterlagen
Auf der mit dem Gerät mitgelieferten Doku-CD finden sich weitere Dokumente zum APLUS:
• Sicherheitshinweise A
PLUS
• Datenblatt A
PLUS
• Modbus-Grundlagen: Allgemeine Beschreibung des Kommunikationsprotokolls
• Modbus-Schnittstelle A
PLUS: Registerbeschreibung Modbus/RTU-Kommunikation via RS-485
• Modbus/TCP-Schnittstelle A
PLUS: Registerbeschreibung Modbus/TCP-Kommunikation via Ethernet
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2. Sicherheitshinweise
Geräte dürfen nur fachgerecht entsorgt werden !
Die Installation und Inbetriebnahme darf nur durch geschultes Personal erfolgen.
Überprüfen Sie vor der Inbetriebnahme, dass:
- die maximalen Werte aller Anschlüsse nicht überschritten werden, siehe Kapitel "Technische
Daten",
- die Anschlussleitungen nicht beschädigt und bei der Verdrahtung spannungsfrei sind
- Energierichtung und Phasenfolge stimmen.
Das Gerät muss ausser Betrieb gesetzt werden, wenn ein gefahrloser Betrieb (z.B. sichtbare
Beschädigungen) nicht mehr möglich ist. Dabei sind alle Anschlüsse abzuschalten. Das Gerät ist
an unser Werk bzw. an eine durch uns autorisierte Servicestelle zu schicken.
Ein Öffnen des Gehäuses bzw. Eingriff in das Gerät ist verboten. Das Gerät hat keinen eigenen
Netzschalter. Achten Sie darauf, dass beim Einbau ein gekennzeichneter Schalter in der
Installation vorhanden ist und dieser vom Benutzer leicht erreicht werden kann.
Bei einem Eingriff in das Gerät erlischt der Garantieanspruch.
3. Geräte-Übersicht
3.1 Kurzbeschreibung
Der APLUS ist ein Komplettgerät für die Messung, Überwachung und Netzqualitäts-Analyse in Starkstrom-
Netzen. Mit Hilfe der mitgelieferten CB-Manager Software wird das Gerät schnell und einfach an die
Messaufgabe angepasst. Das universelle Mess-System des A
PLUS kann ohne Hardware-Anpassungen für
alle Netze, vom Einphasennetz bis zu 4-Leiter ungleichbelastet, direkt eingesetzt werden. Unabhängig
von Messaufgabe und äusseren Einflüssen wird dabei immer die gleich hohe Performance erreicht.
Durch zusätzliche, optionale Komponenten können die Möglichkeiten des A
PLUS erweitert werden. Zur
Auswahl stehen I/O-Erweiterungen, Kommunikations-Schnittstellen oder ein Datenlogger. Das auf dem
Gerät angebrachte Typenschild gibt Auskunft über die jeweils vorliegende Variante.
Die Version mit Hutschienen-Adapter anstelle des Displays hat dieselben Abmessungen und Anschlüsse
wie das anzeigende Gerät und unterstützt dieselben Optionen.
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3.2 Mögliche Betriebsarten
Der APLUS kann ohne Hardware-Varianz einen weiten Bereich möglicher Eingangsbereiche abdecken.
Die Anpassung an das Eingangssignal geschieht mit Hilfe variabler Verstärkerstufen für die Strom- und
Spannungseingänge. Je nach Einsatzgebiet macht es Sinn diese Stufen mit Hilfe der Programmierung
fest vorzugeben oder die Verstärkung variabel zu lassen, um eine maximale Genauigkeit der Messung zu
erreichen. Die Unterscheidung, ob die Verstärkung der Eingangssignale konstant bleibt oder sich dem
Momentanwert anpasst, erfolgt bei der Definition der Eingangskonfiguration mit Hilfe des Parameters
"Autoskalierung".
Der Nachteil der Autoskalierung liegt darin, dass bei einer Umschaltung der Verstärkerstufe mit einer
Einschwingzeit von mind. 1 Periode der Netzfrequenz zu rechnen ist, bis sich die Signale stabilisiert
haben. Während dieser kurzen Zeit bleiben die Messresultate eingefroren.
Unterbruchsfreie Messung
Eine absolut unterbruchsfreie Messung aller Grössen setzt voraus, dass die Autoskalierung sowohl für
Spannungs- als auch Stromeingänge deaktiviert wird.
Zähler-Betrieb
Die Unsicherheit der Wirkenergie-Zähler ist beim A
PLUS mit Klasse 0.5S definiert. Um die hohen
Anforderungen der zu Grunde liegenden Zählernorm EN 62053-22 erfüllen zu können, müssen auch sehr
kleine Ströme noch sehr genau gemessen werden können. Dazu muss die Autoskalierung für die
Stromeingänge aktiviert werden. Für Zähleranwendungen wird die Netzspannung als nahezu konstant
angenommen, Nennwert ±10% gemäss Norm, weshalb eine Autoskalierung der Spannungen nicht
erforderlich ist. Im nachfolgenden Beispiel ist eine entsprechende Konfiguration dargestellt, welche auch
dem Auslieferzustand entspricht.
Dynamische Überwachung von Grenzwerten
Ein wichtiges Kriterium bei der Überprüfung der Qualität der Versorgungsspannung ist die Möglichkeit
kurze Einbrüche der Netzspannung erfassen zu können. Die Autoskalierung der Spannungseingänge
sollte dazu deaktiviert sein, damit die Messung dem Verlauf der Spannung folgen kann. Dabei ist zu
beachten, dass eine eventuelle Überhöhung der Spannung auch nur bis zur programmierten
Übersteuerung (in obigem Beispiel 20% der Nennspannung) detektiert werden kann, da die Umschaltung
des Messbereichs in beide Richtungen gesperrt ist.
Dies gilt sinngemäss für alle Grössen des Netzes, deren Verlauf dynamisch überwacht werden soll. Bei
Leistungsgrössen hat sowohl die Spannungs- als auch die Stromverstärkung Einfluss. Welche
Grundgrössen in welchem Ausmass variieren können ist aber von Anwendung zu Anwendung
unterschiedlich.
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3.3 Überwachung und Alarmierung
Das im APLUS integrierte Logik-Modul ist ein sehr mächtiges Instrument, um ohne Verzögerung auf
Gerätestufe kritische Situationen überwachen zu können. Durch die Implementation dieser lokalen
Intelligenz kann eine sichere Überwachung, unabhängig von der Bereitschaft des übergeordneten
Systems, realisiert werden.
3.3.1 Alarmierungskonzept
Wie Alarme gehandhabt werden, wird bei der Konfiguration des Gerätes festgelegt. Im Logik-Modul wird
dabei definiert, ob LED's für die Alarmzustandsanzeige verwendet werden sollen und wie bzw. wann die
eventuell veranlasste Aktion, z.B. das Schalten eines Relais, rückgängig gemacht wird. Diese
Konfigurations-Parameter sind in der untenstehenden Grafik gelb hervorgehoben.
ALARM
LED als
Alarmanzeige
?
Keine Aktion
LED EIN
Alarm
quittiert ?
Besteht
Alarmzustand
noch ?
langsames Blinken
J
J
J
N
N
N
Aktion
konfiguriert
?
Aktion durchführen
Besteht
Alarmzustand
noch ?
J
N
Aktion
rücksetzbar
?
Reset
?
Aktion
rücksetzen
J
N
N
J
N
J
Quittierung
der
LED
S
erforderlich ?
Blinken
beenden
LED AUS
Besteht
Alarmzustand
noch
?
N
J
J
N
Schnelles
Blinken
► Quittierung: Dieser Vorgang beeinflusst nur den Zustand der LED's
Falls ein Alarm-Status über eine LED visualisiert wird, so muss sein Ansprechen via Display quittiert
werden (siehe: Quittieren von Alarmen via Display
), egal ob der Alarm noch aktiv ist (schnelles Blinken)
oder bereits abgefallen (langsames Blinken). Durch die Quittierung eines Alarms wird nur das Blinken der
LED beendet, ein Rücksetzen der Folgeoperation (Aktion) wird aber nur durchgeführt, falls das Display
als Quelle für den Alarm-Reset konfiguriert ist.
Falls “Quittierung der Alarm-LEDs erforderlich” im Logikmodul nicht ausgewählt wird,
ist keine Quittierung notwendig.
► Alarm-Reset: Dieser Vorgang beeinflusst die Zustände von Folgeoperation und LED's
Beim Auftreten eines Alarmzustands kann eine Folgeaktion (z.B. das Schalten eines Relais) veranlasst
werden. Diese Folgeoperation wird normalerweise rückgängig gemacht, sobald die Alarmbedingung nicht
mehr besteht. Die Alarm-Behandlung kann aber auch so konfiguriert werden, dass nur durch einen Alarm-
Reset die veranlasste Folgeoperation rückgängig gemacht wird. Der Alarm bleibt so in jedem Fall
gespeichert bis ein Reset erfolgt, auch wenn die Alarmsituation selbst nicht mehr besteht. Als Quelle für
einen Alarm-Reset sind das Display, ein digitaler Eingang, ein anderer logischer Zustand des
Logikmoduls oder ein Befehl über die Bus-Schnittstelle einstellbar.
Hinweis: Bei einem Alarm-Reset wird gleichzeitig der über die LED angezeigte Alarmzustand quittiert.
Auf der nächsten Seite sind Beispiele von Signalverläufen dargestellt.
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Z: Logik-Ausgang ermittelt aus allen mitbeteiligten Logik-
Eingängen
D: Entspricht dem Signal Z verzögert um die Ansprech-
oder Abfallverzögerung
A: Ausgangssignal der Logikfunktion
S: Zustand der Folgeoperation (z.B. eines Relais),
entspricht normalerweise A, kann aber invertiert
werden (Folgeoperation: Relais AUS)
1) Alarm-Reset inaktiv, Ansprech- und Abfallverzögerung 3s, Folgeoperation nicht invertiert
Quittierung LED bei
inaktivem Alarm
Quittierung LED bei
aktivem Alarm
2) Alarm-Reset aktiv, Ansprech- und Abfallverzögerung 0s, Folgeoperation invertiert
Reset bei inaktivem
Alarm
Reset bei aktivem
Alarm
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3.3.2 Logik-Bausteine
Die Logikausgänge werden durch eine zweistufige logische Verknüpfung von Zuständen ermittelt, welche
an den Eingängen anliegen. Als verwendbare Bausteine stehen die Logikfunktionen AND, OR, XOR und
deren Invertierungen NAND, NOR und XNOR zur Verfügung.
Die prinzipielle Funktion der Logikbausteine ergibt sich aus der folgenden Tabelle, der Einfachheit halber
für Bausteine mit nur 2 Eingängen dargestellt.
Funktion Symbol
Ältere Symbole
Wahrheits-
tabelle
Klartext
ANSI 91-1984
DIN 40700 (alt)
AND
A
B
Y
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Funktion ist wahr falls alle
Eingangsbedingungen
erfüllt sind
NAND
A
B
Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Funktion ist wahr falls
mindestens eine der
Eingangsbedingungen
nicht erfüllt ist
OR
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Funktion ist wahr falls
mindestens eine der
Eingangsbedingungen
erfüllt ist
NOR
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
Funktion ist wahr falls
keine der
Eingangsbedingungen
erfüllt ist
XOR
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Funktion ist wahr falls
genau eine der
Eingangsbedingungen
erfüllt ist
XNOR
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Funktion ist wahr falls alle
Eingangsbedingungen
erfüllt oder alle nicht
erfüllt sind
Die Logik-Bausteine der ersten Stufe können bis zu drei, die Bausteine der zweiten Stufe bis zu vier
Eingangsbedingungen kombinieren. Falls einzelne Eingänge nicht benützt sind, wird deren Zustand
automatisch so gesetzt, dass sie keinen Einfluss auf das Logikresultat haben.
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3.3.3 Grenzwerte
Zustände von Grenzwerten sind die wichtigsten Eingangsgrössen des Logikmoduls. Je nach Anwendung
wird mit Grenzwerten entweder die Überschreitung eines Wertes (oberer Grenzwert) oder die
Unterschreitung eines Wertes (unterer Grenzwert) überwacht. Grenzwerte werden mit Hilfe von zwei
Parametern definiert, Ein- und Ausschaltgrenze. Die Hysterese entspricht der Differenz zwischen Ein- und
Ausschaltgrenze.
Oberer Grenzwert: Die Einschaltgrenze (
L.On
) ist grösser als die Ausschaltgrenze (
L.OFF
)
Ausschaltgrenze
Grenzwert
zustand
0
1
Einschaltgrenze
► Der Zustand 1 (wahr) ergibt sich, sobald die Einschaltgrenze überschritten wird. Er bleibt bestehen bis
der Wert wieder die Ausschaltgrenze erreicht.
► Der Zustand 0 (nicht wahr) ergibt sich, falls entweder die Einschaltgrenze noch nicht erreicht ist oder
falls nach dem Ansprechen des Grenzwertes der Wert wieder unter die Ausschaltgrenze fällt.
Unterer Grenzwert: Die Einschaltgrenze (
L.On
) ist kleiner als die Ausschaltgrenze (
L.OFF
)
Einschaltgrenze
Grenzwertzustand
0
1
Ausschaltgrenze
► Der Zustand 1 (wahr) ergibt sich, sobald die Einschaltgrenze unterschritten wird. Er bleibt bestehen bis
der Wert wieder die Ausschaltgrenze erreicht.
► Der Zustand 0 (nicht wahr) ergibt sich, falls entweder der Wert höher als die Einschaltgrenze ist oder
falls nach dem Ansprechen des Grenzwertes der Wert wieder über die Ausschaltgrenze steigt.
Wird bei der Programmierung eines Grenzwertes die Einschaltgrenze gleich der
Ausschaltgrenze gesetzt, wird der Grenzwert als oberer Grenzwert mit einer
Hysterese von 0% behandelt.
Grenzwerte können als Ansprechschwelle für Betriebsstundenzähler verwendet werden. Solange der
Grenzwert erfüllt ist (logisch 1) zählt der Betriebsstundenzähler. Nicht nur Betriebszeiten, sondern z.B.
auch die Zeit unter Überlast (zusätzliche Beanspruchung) können so ermittelt werden.
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3.3.4 Reihenfolge der Auswertung
Die Auswertung des Logikmoduls geschieht von oben nach unten und von links nach rechts:
1. Y1, Y2, Y3, Y4
2. Z1, Z2, Z3, Z4
3. D1, D2, D3, D4
4. A1, A2, A3, A4
► Die Auswertung erfolgt im Intervall der Netzfrequenz, z.B. alle 20ms bei 50Hz. Der Abstand zwischen
zwei Auswertungen ist aber nie länger als 25ms.
► Werden die Logikzustände Y1...Y4, Z1...Z4, D1...D4 und A1...A4 wieder als Eingang verwendet, wird
deren geänderter Zustand erst bei der nächsten Auswertung des Logik-Moduls berücksichtigt
► Ausnahme: In der ersten Auswertestufe kann der Zustand vorhergehender Logikfunktionen ohne
Verzögerung als Eingang verwendet werden, z.B. der Zustand Y1 in den Logikfunktionen mit Ausgang
Y2, Y3 oder Y4.
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3.4 Freies Modbus-Abbild
Der Zugriff auf die Messdaten eines Modbus-Gerätes kann z.T. recht mühsam sein, wenn die
interessierenden Messwerte auf unterschiedlichen, nicht zusammenhängenden Registerblöcken liegen.
So müssen mehrere Telegramme pro Gerät abgeschickt werden, um die Daten abzuholen. Dies benötigt
Zeit und erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die gelesenen Messwerte nicht mehr aus dem gleichen
Messzyklus stammen.
Eine freie Zusammenstellung der auszulesenden Daten hilft da sehr. Der A
PLUS unterstützt, nebst dem
nach wie vor verfügbaren klassischen Modbus-Abbild mit tausenden von Registern, die Möglichkeit zwei
unterschiedliche Abbilder zusammenzustellen, welche mit nur einem einzelnen Telegramm gelesen
werden können. Diese freien Zusammenstellungen werden nach jedem Messzyklus aufgefrischt, stellen
also immer die aktuellsten Werte bereit.
Das Freie Float-Abbild
Bis zu 60 Momentan-, Mittel-, Unsymmetrie- oder THD/TDD-Werte können in beliebiger Reihenfolge
hintereinander auf den Registeradressen 41840-41958 angeordnet werden. Dabei handelt es sich in
jedem Fall um Float-Werte, also Gleitkommazahlen, welche jeweils 2 Register pro Wert belegen.
Zählerwerte sind nicht möglich, da sie ein unterschiedliches Format aufweisen.
Das Freie Integer-Abbild
Einige ältere Steuerungen sind nicht in der Lage Float-Werte zu verarbeiten. Damit trotzdem mit den
Daten gearbeitet werden kann, ist es möglich bis zu 20 16-Bit Integer-Werte aus den bestehenden
Messwerten abzuleiten. Diese Messwerte werden dann als ganzzahlige Werte im Modbus-Abbild
(Register 41800 bis 41819) mit wählbarem Wertebereich abgebildet.
Beispiel: Stromwandler 100/5A, Messwert Strom Phase 1, Übersteuerung 20%
► Der Referenzwert ist 120A (maximal messbarer Strom)
► Der Integer-Wert soll bei einem Messwert von 120A 12'000 betragen
Nach Eingabe des Registerwertes von 12'000 wird automatisch ein Skalierfaktor von 100,0 bestimmt. Der
Messwert I1 wird somit mit 100,0 multipliziert, bevor er in einen Integer umgewandelt und ins Modbus-
Abbild gespeichert wird.
Auch im Integer-Abbild können Momentan-, Mittel-, Unsymmetrie- und THD/TDD-Werte abgebildet
werden.
Bei Geräten mit Profibus-Schnittstelle wird das Modbus-Image für die Zusammenstellung
des zyklischen Telegramms verwendet. Über Modbus kann dasselbe Image genutzt
werden. Eine unabhängige Verwendung ist aber nicht möglich.
Die Modbus-Kommunikation des A
PLUS ist in einem separaten Dokument beschrieben. Abhängig von der
gewählten Kommunikations-Hardware, sollte entweder das Manual für das Modbus/RTU- oder das
Modbus/TCP-Protokoll verwendet werden. Diese Dokumente sind auf der Software-CD zu finden oder
können via unsere Homepage http://www.camillebauer.com
heruntergeladen werden.
► W157 687: Modbus/RTU-Schnittstelle APLUS (Kommunikations-Schnittstelle RS485)
► W162 628: Modbus/TCP-Schnittstelle A
PLUS (Kommunikations-Schnittstelle Ethernet)
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4. Mechanischer Einbau
► Die Standard-Ausführung des APLUS ist für den Schalttafel-Einbau konzipiert
► Die Version ohne Anzeige mit Hutschienen-Adapter kann auf eine Hutschiene gemäss EN50022
aufgeschnappt werden.
Bei der Festlegung des Montageortes ist zu beachten, dass die
Grenzen der Betriebstemperatur nicht überschritten werden:
-10 ... 55°C
4.1 Schalttafel-Ausschnitt
Massbilder A
PLUS: Siehe Kapitel 10
4.2 Einbau des Gerätes
Der APLUS ist für Schalttafeln bis 10mm Dicke geeignet.
a) Das Gerät von vorne durch die Öffnung
in der Schalttafel einführen
b) Befestigungsbügel von der Seite her in
die dafür vorgesehenen Öffnungen
einführen und ca. 2 mm zurückziehen
c) Befestigungsschrauben anziehen bis
Gerät straff mit der Frontplatte
verbunden ist
4.3 Demontage des Gerätes
Die Demontage des Gerätes darf nur im stromlosen Zustand aller angeschlossenen Leitungen
vorgenommen werden. Entfernen Sie zuerst alle Steckklemmen und die Leitungen der Strom- und
Spannungseingänge. Achten Sie darauf, dass mögliche Stromwandler kurzgeschlossen werden müssen,
bevor die Stromanschlüsse am Gerät geöffnet werden. Demontieren Sie dann das Gerät in der
umgekehrten Reihenfolge des Einbaus (4.2).
15/90 Geräte-Handbuch APLUS mit / ohne LED-Display, 157 661-18, 10/2015
5. Elektrische Anschlüsse
Unbedingt sicherstellen, dass die Leitungen beim Anschliessen
spannungsfrei sind !
5.1 Allgemeine Warnhinweise
Es ist zu beachten, dass die auf dem Typenschild angegebenen Daten eingehalten
werden!
Es sind die landesüblichen Vorschriften (z.B. in Deutschland VDE 0100 "Bedingungen über das
Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen unter 1000 V") bei der Installation und Auswahl
des Materials der elektrischen Leitungen zu befolgen !
Typenschild eines
Gerätes mit RS485-
Schnittstelle und I/O-
Erweiterungsprint 1
Symbol Bedeutung
Geräte dürfen nur fachgerecht entsorgt werden
Doppelte Isolierung, Gerät der Schutzklasse 2
CE-Konformitätszeichen. Das Gerät erfüllt die Bedingungen der zutreffenden EG-
Richtlinien. Siehe Konformitätserklärung
.
Produkte mit dieser Kennzeichnung stimmen sowohl mit den kanadischen (CSA)
als auch mit den amerikanischen Vorschriften (UL) überein.
Achtung! Allgemeine Gefahrenstelle. Betriebsanleitung beachten.
Allgemeines Symbol: Eingang
Allgemeines Symbol: Ausgang
CAT III Messkategorie CAT III für Strom- / Spannungseingänge und Hilfsenergie
CAT II Messkategorie CAT II für Relaisausgänge
16/90 Geräte-Handbuch APLUS mit / ohne LED-Display, 157 661-18, 10/2015
5.2 Klemmenbelegung der I/Os
I/O-Nr. Stecker Nr. APLUS Erweiterungsprint 1 Erweiterungsprint 2
1 X2 1, 2, 3 Relais
2 X3 1, 2 Digitaleingang
3 X3 3, 4 Digitalausgang
4 X5 1, 2, 3 Relais Relais
5 X6 1, 2, 3 Relais Relais
6 X7 1, 2 Digital I/O Digital I/O
7 X7 3, 4 Digital I/O Digital I/O
8 X7 5, 6 Analogausgang ±20mA Digital I/O
9 X7 7, 8 Analogausgang ±20mA Digital I/O
10 X7 9, 10 Analogausgang ±20mA Digital I/O
11 X7 11, 12 Analogausgang ±20mA Digital I/O
I/O-Nr. -
In der CB-Manager Software verwendete Nummerierung der I/Os
5.3 Mögliche Leiterquerschnitte und Drehmomente
Eingänge L1, L2, L3, N, I1 k-l, I2 k-l, I3 k-l
Eindrähtig
1 x 0,5 ... 4,0mm
2
oder 2 x 0,5 ... 2,5mm
2
Feindrähtig mit Adern-Endhülse
1 x 0,5 ... 2,5mm
2
oder 2 x 0,5 ... 1,5mm
2
Drehmoment
0,5…0,6Nm bzw. 4,42…5,31 lbf in
Hilfsenergie X1, Relais X2, X5, X6
Eindrähtig
1 x 0,5 ... 2,5mm
2
oder 2 x 0,5 ... 1,0mm
2
Feindrähtig mit Adern-Endhülse
1 x 0,5 ... 2,5mm
2
oder 2 x 0,5 ... 1,5mm
2
Drehmoment
0,5…0,6Nm bzw. 4,42…5,31 lbf in
I/O's X3, X7 und RS485-Anschluss X4
Eindrähtig
1 x 0,5 ... 1,5mm
2
oder 2 x 0,25 ... 0,75mm
2
Feindrähtig mit Adern-Endhülse
1 x 0,5 ... 1,0mm
2
oder 2 x 0,25 ... 0,5mm
2
Drehmoment
0,2…0,25Nm bzw. 1,77…2,21 lbf in
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5.4 Eingänge
Alle Spannungs-Messeingänge müssen durch Stromunterbrecher oder Sicherungen von
10A oder weniger abgesichert werden. Dies gilt nicht für den Neutralleiter. Es muss eine
Methode bereitgestellt werden, welche erlaubt das Gerät spannungsfrei zu schalten, wie
z.B. ein deutlich gekennzeichneter Stromunterbrecher oder abgesicherter Trennschalter.
Bei Verwendung von Spannungswandlern dürfen deren Sekundär-Anschlüsse niemals
kurzgeschlossen werden.
Die Strom-Messeingänge dürfen nicht abgesichert werden !
Bei Verwendung von Stromwandlern müssen die Sekundäranschlüsse bei der Montage
und vor dem Entfernen des Gerätes kurzgeschlossen werden. Sekundär-Stromkreise
dürfen nie unter Last geöffnet werden.
Die Beschaltung der Eingänge ist abhängig von der programmierten Anschlussart (Netzform). Die
erforderliche, geräteexterne Absicherung der Spannungseingänge ist in den folgenden Anschluss-
Schemata nicht dargestellt.
Rogowski-Stromeingänge
Bei der Geräteausführung mit Strommessung via Rogowski-Spulen sind die Stromeingänge geräteseitig
als Spannungseingänge ausgeführt. Ein Beispiel für den Anschluss der Rogowski-Spulen ist in Kapitel 5.5
gezeigt.
Einphasen-Wechselstrom
1L
Direktanschluss
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
APLUS
L1
N
Mit Strom- und Spannungswandler
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
L1
N
K
k
L
l
U
u
V
v
Mit Stromwandler
L1 L
2 L3 N
I
1
I2 I
3
l ll
l kk
k
A
PLUS
L1
N
K
k
L
l
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Dreileiter-Drehstromnetz, gleichbelastet, Strommessung L1
3L.b
Direktanschluss
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
L1
L2
L3
Mit Strom- und Spannungswandler
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
L1
K
k
L
l
L2
L3
U
u
V
v
U
u
V
v
Mit Stromwandler
L1 L2 L3 N I1 I
2
I
3
l ll
l k
kk
A
PLUS
L1
K
k
L
l
L2
L3
Bei Strommessung über L2 oder L3, Anschluss der
Spannung nach folgender Tabelle vornehmen:
Strom Klemmen L1 L2 L3
L2 I1-k I1-l L2 L3 L1
L3 I1-k I1-l L3 L1 L2
Durch die Rotation der Spannungs-
Anschlüsse werden die Messwerte U12,
U23 und U31 vertauscht zugewiesen
Vierleiter-Drehstromnetz, gleichbelastet, Strommessung L1
4L.b
Direktanschluss
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
APLUS
L1
N
L2
L3
Mit Strom- und Spannungswandler
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
L1
N
K
k
L
l
U
u
V
v
L2
L3
Mit Stromwandler
L1
L2
L3
N I1
I2 I
3
l ll
l kkk
A
PLUS
L
1
N
K
k
L
l
L2
L3
Bei Strommessung über L2 oder L3, Anschluss der
Spannung nach folgender Tabelle vornehmen:
Strom Klemmen L1 N
L2 I1-k I1-l L2 N
L3 I1-k I1-l L3 N
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Dreileiter-Drehstromnetz, ungleichbelastet
3L.Ub
Direktanschluss
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
L1
L2
L3
Mit Strom- und 3 einpolig isolierten
Spannungswandlern
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
K
k
L
l
K
k
L
l
K
k
L
l
L1
L2
L3
X
U
X
U
X
U
x x x
u uu
Mit Stromwandlern
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
K
k
L
l
K
k
L
l
K
k
L
l
L1
L2
L3
Dreileiter-Drehstromnetz, ungleichbelastet, Aron-Schaltung
3L.UA
Direktanschluss
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
L1
L2
L3
Mit Strom- und 3 einpolig isolierten
Spannungswandlern
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
K
k
L
l
K
k
L
l
L1
L2
L3
X
U
X
U
X
U
x x x
u uu
Mit Stromwandlern
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
K
k
L
l
K
k
L
l
L1
L2
L3
20/90 Geräte-Handbuch APLUS mit / ohne LED-Display, 157 661-18, 10/2015
Vierleiter-Drehstromnetz, ungleichbelastet
4L.Ub
Direktanschluss
L
1
L
2
L
3
N
I
1
I
2
I
3
l
l
l
l
k
k
k
A
PLUS
L
1
L
2
L
3
N
Mit Strom- und 3 einpolig isolierten
Spannungswandlern
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
K
k
L
l
K
k
L
l
K
k
L
l
L1
L2
L3
N
X
U
X
U
X
U
x x x
u uu
Mit Stromwandlern
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
K
k
L
l
K
k
L
l
K
k
L
l
L1
L2
L3
N
Vierleiter-Drehstromnetz, ungleichbelastet, Open-Y
4L.UY
Direktanschluss
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
L1
L2
L3
N
Mit Strom- und 2 einpolig isolierten
Spannungswandlern
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
A
PLUS
K
k
L
l
K
k
L
l
K
k
L
l
L1
L2
L3
N
X
U
X
U
x x
u u
Mit Stromwandlern
L1 L2 L3 N I1 I2 I3
l ll l kkk
APLUS
K
k
L
l
K
k
L
l
K
k
L
l
L1
L2
L3
N
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